(57)【要約】【課題】  商業用オフセット輪転機の印刷紙のしわ矯正装置及び方法に関し、印刷紙に発生したしわを確実に矯正できるようにする。【解決手段】  オフセット輪転機の冷却部と折部との間に設けられ、印刷紙１に発生したしわを矯正する、印刷紙のしわ矯正装置であって、表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凸形状に形成された第１のクラウンロール２２と、表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凹形状に形成された第２のクラウンロール２４とをそなえ、印刷紙１が、印刷紙１の一面を第１のクラウンロール２２及び第２のクラウンロール２４の一方に接した状態で巻回されて搬送された後、印刷紙１の他面を第１のクラウンロール２２及び第２のクラウンロール２４の他方に接した状態で巻回されて搬送されるように構成する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフセット輪転機の冷却部と折部との間に設けられ、印刷紙に発生したしわを矯正する、印刷紙のしわ矯正装置であって、
表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凸形状に形成された第１のクラウンロールと、
表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凹形状に形成された第２のクラウンロールとをそなえ、
該印刷紙が、該印刷紙の一面を上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの一方に接した状態で巻回されて搬送された後、該印刷紙の他面を上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの他方に接した状態で巻回されて搬送される
ことを特徴とする、印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項２】
該印刷紙を上記の第１のクラウンロールと挟むように上記の第１のクラウンロールに対向して設けられた第１の対向ロールをそなえた
ことを特徴とする、請求項１記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項３】
該印刷紙を上記の第２のクラウンロールと挟むように上記の第２のクラウンロールに対向して設けられた第２の対向ロールをそなえた
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項４】
上記の第１の対向ロール及び上記の第２の対向ロールの表面が軸方向の一端部から他端部にかけて平坦に形成されている
ことを特徴とする、請求項３記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項５】
上記の第１の対向ロールの表面が上記の第１のクラウンロールの凸形状に沿うような形状に形成されているとともに、
上記の第２の対向ロールの表面が上記の第２のクラウンロールの凹形状に沿うような形状に形成されている
ことを特徴とする、請求項３記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項６】
上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの表面が金属で形成されているとともに、上記の第１の対向ロール及び上記の第２の対向ロールの表面が弾性材で形成されている
ことを特徴とする、請求項４又は５記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項７】
上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの少なくとも一方の該印刷紙の搬送方向上流側に設けられ、該印刷紙を加湿する加湿手段がそなえられている
ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項８】
上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールが複数組備えられている
ことを特徴とする、請求項１記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項９】
上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの何れか一方が上下方向又は左右方向にスライド移動するように構成されている
ことを特徴とする、請求項８記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項１０】
上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールのうち該印刷紙の搬送方向最上流側に位置するロールのさらに該搬送方向上流側に設けられ、該印刷紙を加湿する加湿手段がそなえられている
ことを特徴とする、請求項８又は９記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項１１】
上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの表面を加熱する加熱手段がそなえられている
ことを特徴とする、請求項１〜１０の何れか１項に記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項１２】
上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの表面に複数の孔が形成され、上記の複数の孔から水蒸気を噴霧するように構成されている
ことを特徴とする、請求項１〜１１の何れか１項に記載の印刷紙のしわ矯正装置。
【請求項１３】
オフセット輪転機の冷却部と折部との間で、印刷紙に発生したしわを矯正する、印刷紙のしわ矯正方法であって、
表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凸形状に形成された第１のクラウンロール、及び、表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凹形状に形成された第２のクラウンロールの一方に、該印刷紙の一面を接した状態で巻回させて搬送する第１のステップと、
上記の第１のステップの後、上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの他方に、該印刷紙の他面を接した状態で巻回させて搬送する第２のステップとをそなえた
ことを特徴とする、印刷紙のしわ矯正方法。
【請求項１４】
上記の第１のステップを実行する前に該印刷紙を加湿する
ことを特徴とする、請求項１３記載の印刷紙のしわ矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商業用オフセット輪転機の印刷紙のしわ矯正装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１５は従来の商業用オフセット輪転機を模式的に示す側面図である。図１５に示すように、このような商業用オフセット輪転機では、ロール状の印刷用紙１は、給紙部２から繰り出され、印刷部４で印刷インキ（ヒートセットインキ）により印刷が施された後、ドライヤ部（以下、単にドライヤという）５で乾燥される。その後、紙（印刷紙）１は、冷却部６で冷却され、折部７で所定長さに切断されるとともに折り畳まれる。
【０００３】
一般にドライヤ５の長さは８〜１０ｍ程度であり、ドライヤ５の入口温度は２２０℃程度、出口温度は１６０℃程度に設定されている。また、ドライヤ５内を走行する紙１の走行速度は７〜９ｍ／秒程度であり、紙１がドライヤ５内を走行する時間（即ち乾燥時間）は１秒程度である。そして、紙１がドライヤ５内を約１秒通過するだけで、紙面温度は１２０〜１３０℃程度まで上昇する。
【０００４】
ところで、このような商業用オフセット輪転機で印刷を行った場合、紙１に「火じわ」と呼ばれるしわが発生する。このしわは、ドライヤ５で印刷インキを乾燥させたとき、紙面上の水分とインキ溶剤との蒸発速度の違いにより発生する。また、ドライヤ５を通過する紙１には走行方向（搬送方向）に２０ｋｇ／１０００ｍｍ程度の張力（テンション）がかかっているが、乾燥時の水分とインキ溶剤との蒸発速度の違いによって発生したしわは、この張力で生じたうねりに沿ったしわに変化する。
【０００５】
従来、このようなしわは、商業用オフセット輪転機では発生するものとして認識されていたが、印刷品質の向上に伴って、紙１に発生するしわを少なくしたいという市場要求もあり、印刷インキや紙１の性質の観点から改善しようとする取り組みがなされている。
その一つに、印刷インキを、低温で乾燥できるようにする取り組みがある。これは、ドライヤ５の乾燥温度を低く抑えることによってしわの発生を抑制しようとする考えに基づくものであり、ドライヤ５出口の紙面温度を従来の１２０〜１３０℃程度よりも低い１１０℃程度にする方式である。しかし、ドライヤ５の乾燥能力（擦っても汚れないことが条件）との関係と、１０〜２０℃程度の僅少な温度低下レベルであるということから、実質的な効果は得られていないのが現状である。
【０００６】
もう一つの取り組みとして、紙１の改質がある。つまり、しわが発生しにくい紙１に改質することによりしわを抑制するもので、これは既に市販されている。しかし、このように改質された紙１では、一応のしわ抑制効果が認められるが、まだ市場要求レベルには達していないのが現状である。
しわを無くすにはドライヤ５を使用しなければよいが、商業用オフセット輪転機では高速印刷（７〜９ｍ／秒程度の速度での印刷）が行われること、また、紙１は折り畳みされることから、紙面上のインキには速乾性が要求される。しかし、上述したように現状では市場要求レベルを満足する速乾性インキが無いため、ドライヤ５の使用は欠かす事ができない。従って、ドライヤ５を備えたオフセット輪転機において、印刷紙に発生したしわを如何にして矯正できるようにするかが重要になる。
【０００７】
特許文献１及び特許文献２には、輪転印刷機の加熱型乾燥装置から搬出される印刷紙の一面を、表面が凹形の冷却ローラに巻回させて走行させた後、印刷紙の他面を、同じ形状の冷却ローラに巻回させて走行させることにより印刷紙のしわを矯正しようとする技術が開示されている。また、特許文献３及び特許文献４には、加湿器を用いて印刷紙に水分を補給して紙の繊維を柔軟にし、複数組設けた平滑な加熱ロール及びプレスロールのニップで印刷紙を加圧することにより印刷紙のしわを矯正しようとする技術が開示されている。
【特許文献１】実開昭５７−１７７７３９号公報
【特許文献２】実開昭５８−７９３５１号公報
【特許文献３】特開２００２−３４７２１０号公報
【特許文献４】特開２００２−３４７２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１，２記載の技術では、冷却ローラの表面が凹形となっているため冷却ローラの径は軸方向中央部よりも軸方向両端部の方が大きく、周速度も軸方向中央部よりも軸方向両端部の方が大きい。このため、紙１の走行速度は紙１の幅方向中央部よりも幅方向両端部の方が速くなり紙１の幅方向において速度差（張力差或いは伸び差）が生じるが、冷却ローラは２本とも表面が凹形であるため上記の速度差は一層大きくなってしまい、これにより、印刷紙のしわを矯正できないだけでなく逆にしわが発生してしまうおそれがある。
【０００９】
また、特許文献３，４記載の技術では、加熱ロール及びプレスロールにより印刷紙の上下方向から印刷紙を押さえ付けるだけの構成であるので、印刷紙のしわを矯正するには限度がある。例えば、印刷紙にしわが残っているままニップに突入した場合、印刷紙はそのままの状態で押さえ付けられてしまうことになり、印刷紙にしわが定着してしまうおそれがある。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、印刷紙に発生したしわを確実に矯正できるようにした、印刷紙のしわ矯正装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このため、請求項１記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、オフセット輪転機の冷却部と折部との間に設けられ、印刷紙に発生したしわを矯正する、印刷紙のしわ矯正装置であって、表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凸形状に形成された第１のクラウンロールと、表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凹形状に形成された第２のクラウンロールとをそなえ、該印刷紙が、該印刷紙の一面を上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの一方に接した状態で巻回されて搬送された後、該印刷紙の他面を上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの他方に接した状態で巻回されて搬送されることを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項１記載の装置において、該印刷紙を上記の第１のクラウンロールと挟むように上記の第１のクラウンロールに対向して設けられた第１の対向ロールをそなえたことを特徴としている。
請求項３記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項１又は２記載の装置において、該印刷紙を上記の第２のクラウンロールと挟むように上記の第２のクラウンロールに対向して設けられた第２の対向ロールをそなえたことを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項３記載の装置において、上記の第１の対向ロール及び上記の第２の対向ロールの表面が軸方向の一端部から他端部にかけて平坦に形成されていることを特徴としている。
請求項５記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項３記載の装置において、上記の第１の対向ロールの表面が上記の第１のクラウンロールの凸形状に沿うような形状に形成されているとともに、上記の第２の対向ロールの表面が上記の第２のクラウンロールの凹形状に沿うような形状に形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項６記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項４又は５記載の装置において、上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの表面が金属で形成されているとともに、上記の第１の対向ロール及び上記の第２の対向ロールの表面が弾性材で形成されていることを特徴としている。
請求項７記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項１〜６の何れか１項に記載の装置において、上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの少なくとも一方の該印刷紙の搬送方向上流側に設けられ、該印刷紙を加湿する加湿手段がそなえられていることを特徴としている。
【００１５】
請求項８記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項１記載の装置において、上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールが複数組備えられていることを特徴としている。
請求項９記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項８記載の装置において、上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの何れか一方が上下方向又は左右方向にスライド移動するように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項１０記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項８又は９記載の装置において、上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールのうち該印刷紙の搬送方向最上流側に位置するロールのさらに該搬送方向上流側に設けられ、該印刷紙を加湿する加湿手段がそなえられていることを特徴としている。
請求項１１記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項１〜１０の何れか１項に記載の装置において、上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの表面を加熱する加熱手段がそなえられていることを特徴としている。
【００１７】
請求項１２記載の本発明の印刷紙のしわ矯正装置は、請求項１〜１１の何れか１項に記載の装置において、上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの表面に複数の孔が形成され、上記の複数の孔から水蒸気を噴霧するように構成されていることを特徴としている。
請求項１３記載の本発明の印刷紙のしわ矯正方法は、オフセット輪転機の冷却部と折部との間で、印刷紙に発生したしわを矯正する、印刷紙のしわ矯正方法であって、表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凸形状に形成された第１のクラウンロール、及び、表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凹形状に形成された第２のクラウンロールの一方に、該印刷紙の一面を接した状態で巻回させて搬送する第１のステップと、上記の第１のステップの後、上記の第１のクラウンロール及び上記の第２のクラウンロールの他方に、該印刷紙の他面を接した状態で巻回させて搬送する第２のステップとをそなえたことを特徴としている。
【００１８】
請求項１４記載の本発明の印刷紙のしわ矯正方法は、請求項１３記載の方法において、上記の第１のステップを実行する前に該印刷紙を加湿することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の印刷紙のしわ矯正装置及び方法によれば、第１のクラウンロールは軸方向中央部の周速度が軸方向両端部の周速度よりも大きいので、第１のクラウンロールに巻回された印刷紙の幅方向中央部は幅方向両端部よりも走行速度が大きくなる一方、第２のクラウンロールは軸方向両端部の周速度が軸方向中央部の周速度よりも大きいので、第２のクラウンロールに巻回された印刷紙の幅方向両端部が幅方向中央部よりも走行速度が大きくなる。このように、第１のクラウンロール及び第２のクラウンロールにより印刷紙の幅方向においてそれぞれ逆の速度差（即ち、張力差或いは伸び差）を生じさせることで、平坦な印刷紙を得ることができるとともに、印刷紙に発生したしわを確実に矯正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
（Ａ）第１実施形態
図１〜図８は、本発明の第１実施形態に係る印刷紙のしわ矯正装置を説明するためのもので、図１は本しわ矯正装置が適用された商業用オフセット輪転機を模式的に示す側面図、図２は本しわ矯正装置を模式的に示す側面図、図３（ａ）〜図３（ｃ）は凸形クラウンロールとフラットロールとを模式的に示す軸方向断面図、図４（ａ）〜図４（ｃ）は凹形クラウンロールとフラットロールとを模式的に示す軸方向断面図、図５（ａ）及び図５（ｂ）は凸形クラウンロールのクラウン量を説明するための側面図、図６は凸形クラウンロール及び凹形クラウンロールの張力差を説明するためのグラフ、図７は凸形クラウンロール周面における印刷紙の展開図、図８（ａ）〜図８（ｅ）は紙１の幅方向変化を説明するための凸形クラウンロールの上面図である。なお、図１において、前述した従来例と同一の部位については同一の符号を用いて示している。また、図３（ａ）〜図３（ｃ）、図４（ａ）〜図４（ｃ）では、凸形クラウンロール及び凹形クラウンロールのクラウン量（ロール胴長に対する径変化）を誇張して示している。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係る商業用オフセット輪転機では、ロール状の連続紙の印刷用紙（印刷紙又は単に紙という）１は、給紙部２から繰り出され、印刷部４で印刷インキ（ヒートセットインキ）により印刷が施された後、ドライヤ部（以下、単にドライヤという）５で乾燥される。その後、紙１は、冷却部６で冷却され、しわ矯正装置２００で印刷紙のしわが矯正された後、折部７で所定長さに切断されるとともに折り畳まれる。すなわち、冷却部６と折部７との間にしわ矯正装置２００を備えている点が従来の商業用オフセット輪転機とは異なる。
【００２２】
ドライヤ５の長さは８〜１０ｍ程度であり、ドライヤ５の入口温度は２２０℃程度、出口温度は１６０℃程度に設定されている。また、ドライヤ５内を走行する紙１の走行速度は７〜９ｍ／秒程度であり、紙１がドライヤ５内を走行する時間（即ち乾燥時間）は１秒程度である。そして、紙１がドライヤ５内を約１秒通過するだけで、紙面温度は１２０〜１３０℃程度まで上昇する。
【００２３】
図２に示すように、しわ矯正装置２００は、冷却部６から搬送されてきた紙１を巻回して案内するローラ１９と、ローラ１９に巻回されて搬送されてきた紙１を加湿する第１加湿装置（第１の加湿手段）５０と、加湿装置５０の紙搬送方向下流側に設けられて紙１のしわを矯正する第１矯正部（第１のしわ矯正手段）２０と、第１矯正部２０の紙搬送方向下流側に設けられて紙１を加湿する第２加湿装置（第２の加湿手段）５５と、第２加湿装置５５の紙搬送方向下流側に設けられて紙１のしわを矯正する第２矯正部（第２のしわ矯正手段）２１とを主に備えて構成されている。
【００２４】
第１加湿装置５０は、紙１の両面に向かって水蒸気を噴霧或いは噴射する蒸気ボックス５０ａ，５０ｂから構成されている。これにより、紙１の繊維を柔軟にして軟化させたのち第１矯正部２０でしわを矯正することができるので、第１矯正部２０における紙１のしわ矯正を容易にすることができる。なお、蒸気ボックス５０ａ，５０ｂの代わりにノズルを用いてももちろんよい。
【００２５】
第１矯正部２０は、表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凸形状に（即ち、軸方向中央部の径が軸方向両端部の径よりも大きく）形成された凸形クラウンロール（第１のクラウンロール）２２と、紙１を凸形クラウンロール２２と挟むように凸形クラウンロール２２に対向して設けられたフラットロール（第１の対向ロール）２３とから構成されている。そして、紙１は、凸形クラウンロール２２表面に一面を接した状態で巻回され、凸形クラウンロール２２とフラットロール２３との対接部（ニップ部）においてニップ圧を受けながら搬送されるようになっている。なお、凸形クラウンロール及び凹形クラウンロールのクラウン量は、例えば約１ｍｍ／１０００ｍｍ（１０００ｍｍのロール胴長に対してロール径が１ｍｍ変化する）に設定されている。
【００２６】
凸形クラウンロール２２の表面は金属で形成されており、図示しない加熱装置（加熱手段）により５０〜１２０℃程度に加熱されている。フラットロール２３の表面は、軸方向の一端部から他端部にかけて平坦に（即ち、軸方向にわたって径が同じに）形成されている。また、フラットロール２３の表面は弾性材で形成されており、凸形クラウンロール２２と同様に、図示しない加熱装置により５０〜１２０℃程度に加熱されている。
【００２７】
このように、第１矯正部２０の凸形クラウンロール２２の表面は金属で形成され、また、フラットロール２３の表面は弾性材で形成されているので、凸形クラウンロール２２とフラットロール２３とのニップ圧を調整でき、紙１のしわ発生状態に応じて最適なニップ圧にすることが可能である。また、加圧前のロール接触状態では図３（ａ）に示すように凸形クラウンロール２２とフラットロール２３との接触面積は小さい（ほぼゼロに近い）が、凸形クラウンロール２２及びフラットロール２３のニップ圧を大きくすると、図３（ｂ）に示すようにフラットロール２３表面の軸方向中央部が弾性変形して凸形クラウンロール２２とフラットロール２３との接触面積は大きくなる。なお、図３（ｃ）に示す状態は、図３（ａ）に示すニップ圧よりも大きく且つ図３（ｂ）に示すニップ圧よりも小さい状態を示している。
【００２８】
第２加湿装置５５は、第１加湿装置５０の構成と同様に、紙１の両面に向かって水蒸気を噴霧或いは噴射する蒸気ボックス５５ａ，５５ｂから構成されている。これにより、紙１の繊維を柔軟にして軟化させたのち第２矯正部２１でしわを矯正することができるので、第２矯正部２１における紙１のしわ矯正を容易にすることができる。なお、蒸気ボックス５５ａ，５５ｂの代わりにノズルを用いてももちろんよい。
【００２９】
第２矯正部２１は、表面の軸方向断面が軸方向の一端部から他端部にかけて滑らかな凹形状に（即ち、軸方向中央部の径が軸方向両端部の径よりも小さく）形成された凹形クラウンロール（第２のクラウンロール）２４と、紙１を凹形クラウンロール２４と挟むように凹形クラウンロール２４に対向して設けられたフラットロール（第２の対向ロール）２５とから構成されている。そして、紙１は、凹形クラウンロール２４表面に一面を接した状態で巻回され、凹形クラウンロール２４とフラットロール２５との対接部（ニップ部）においてニップ圧を受けながら搬送されるようになっている。
【００３０】
凹形クラウンロール２４の表面は金属で形成されており、図示しない加熱装置により５０〜１２０℃程度に加熱されている。フラットロール２５の表面は、軸方向の一端部から他端部にかけて平坦に（即ち、軸方向にわたって径が同じに）形成されている。また、フラットロール２５の表面は弾性材で形成されており、凹形クラウンロール２４と同様に、図示しない加熱装置により５０〜１２０℃程度に加熱されている。
【００３１】
このように、第２矯正部２１の凹形クラウンロール２４の表面は金属で形成され、また、フラットロール２５の表面は弾性材で形成されているので、凹形クラウンロール２４とフラットロール２５とのニップ圧を調整でき、紙１のしわ発生状態に応じて最適なニップ圧にすることが可能である。また、加圧前のロール接触状態では図４（ａ）に示すように凹形クラウンロール２４とフラットロール２５との接触面積は小さい（ほぼゼロに近い）が、凹形クラウンロール２４及びフラットロール２５のニップ圧を大きくすると、図４（ｂ）に示すようにフラットロール２５表面の軸方向両端部が弾性変形して凹形クラウンロール２４とフラットロール２５との接触面積は大きくなる。なお、図４（ｃ）に示す状態は、図４（ａ）に示すニップ圧よりも大きく且つ図４（ｂ）に示すニップ圧よりも小さい状態を示している。
【００３２】
本発明の第１実施形態に係る印刷紙のしわ矯正装置は、上述のごとく構成されているので、以下のような作用及び効果が得られる。すなわち、図２に示すように、冷却部６から搬送されてきた紙１は、第１加湿装置５０により加湿されて軟化された後、第１矯正部２０の凸形クラウンロール２２に巻回されて凸形クラウンロール２２表面により加熱されながら圧力を受ける。凸形クラウンロール２２の軸方向中央部の径は軸方向両端部の径に比べて大きいため、凸形クラウンロール２２の軸方向中央部の周速度は軸方向両端部の周速度よりも大きい。このため、紙１の幅方向において速度差が生じる。
【００３３】
例えば図５（ａ）に示すように、ロール径（直径）Ｄ0を３００ｍｍ、ロール軸方向中央部と軸方向両端部との周長差Δｌを０とする（即ち、表面が軸方向にわたって平坦な）基準ロール１００に対して、図５（ｂ）に示すようにクラウン量を１ｍｍ／１０００ｍｍとする（即ち、１０００ｍｍのロール胴長に対してロール径が１ｍｍ変化する）凸形クラウンロール２２の場合、ロール胴長１／４Ｌ（Ｌ＝１０００ｍｍ）のロール径Ｄ1は２９９．５ｍｍ（なお、軸方向両端部のロール径Ｄ2は２９９．０ｍｍ）、また、ロール胴長中央部とロール胴長１／４Ｌ部分での周長差Δｌは、Δｌ＝０．５×π＝１．５７ｍｍとなり、この周長差Δｌが紙１の張力差（或いは伸び量）ΔＴに比例する。
【００３４】
したがって、図６にラインＬ1で示すように、凸形クラウンロール２２に巻回されて搬送される紙１の幅方向における張力差ΔＴは、紙１の幅方向中央部から幅方向両端部にいくにしたがって低下する。このように紙１の幅方向において張力差ΔＴが生じることにより、紙１に加えられている走行方向の張力が幅方向両端部でゆるめられるとともに、凹形クラウンロール２２表面からの圧力を受けて図７に矢印Ｆで示す方向へ（幅方向中央部から幅方向両端部に向かって）しわが伸びていくため、紙１の表面が平滑になる。
【００３５】
また、紙１は、凸形クラウンロール２２に巻回された状態でフラットロール２３により凸形クラウンロール２２に押し付けられるので、紙１のしわをより確実に矯正することができる。
第１矯正部２０においてしわを矯正された紙１は、第２加湿装置５５により加湿されて軟化された後、第２矯正部２１の凹形クラウンロール２４に巻回されて凹形クラウンロール２５表面から圧力を受ける。凹形クラウンロール２４の軸方向中央部の径は軸方向両端部の径に比べて小さいため、凹形クラウンロール２４の軸方向中央部の周速度は軸方向両端部の周速度よりも小さい。このため、紙１の幅方向において上述した凸形クラウンロール２２とは逆の速度差が生じる。
【００３６】
したがって、図６にラインＬ2で示すように、凹形クラウンロール２４に巻回されて搬送される紙１の幅方向における張力差ΔＴは、紙１の幅方向中央部から幅方向両端部にいくにしたがって増加する。このように紙１の幅方向において張力差ΔＴが生じることにより、紙１に加えられている走行方向の張力が幅方向中央部でゆるめられるとともに、凹形クラウンロール２４表面からの圧力を受けて幅方向両端部から幅方向中央部に向かってしわが伸びていくため、紙１の表面がさらに平滑になる。
【００３７】
また、紙１は、凹形クラウンロール２４に巻回された状態でフラットロール２５により凹形クラウンロール２４に押し付けられるので、紙１のしわをより確実に矯正することができる。
さらに、上述したことを図８（ａ）〜図８（ｅ）を用いて説明すると、図８（ａ）に示すように第１加湿装置５０により加湿軟化した後、図８（ｂ）に示すように第１矯正部２０により紙１のしわが矯正されるが、このとき紙１は幅方向において微小に反った形状になりやすい。そして、図８（ｃ）に示すように第２加湿装置５５により紙１を再度加湿軟化した後、図８（ｄ）に示すように第２矯正部２１により紙１のしわが矯正される。このとき紙１は幅方向において逆の方向に反る。これにより、図８（ｅ）に示すように、紙１のしわを矯正して平滑にするだけでなく、紙１の幅方向における反りをなくして平坦な形状にすることも可能になる。
【００３８】
また、加熱しながら紙１のしわを伸ばすので、紙１の軟化によって再びしわが発生することもない。
なお、第２加湿装置５５は、紙１のしわの量或いはしわの矯正状態によっては、動作させなくても或いは設置しなくてもよい。また、凸形クラウンロール２２及び凹形クラウンロール２４のクラウン量は適宜設定することが可能である。さらに、フラットロール２３及びフラットロール２５の何れか一方のみ設ける構成としてもよい。
【００３９】
（Ｂ）第２実施形態
図９及び図１０は本発明の第２実施形態に係る印刷紙のしわ矯正装置を説明するためのもので、図９（ａ）〜図９（ｃ）は凸形クラウンロールとフラットロールとを模式的に示す軸方向断面図、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は凹形クラウンロールとフラットロールとを模式的に示す軸方向断面図である。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、その他の構成は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４０】
本実施形態では、第１矯正部２０の凸形クラウンロール２２の表面を弾性材で形成したとともにフラットロール２３の表面を金属で形成したこと、また、第２矯正部２１の凹形クラウンロール２４の表面を弾性材で形成したとともにフラットロール２５の表面を金属で形成したことが第１実施形態と異なる。
このように、第１矯正部２０の凸形クラウンロール２２の表面は弾性材で形成され、また、フラットロール２３の表面は金属で形成されているので、第１実施形態と同様に凸形クラウンロール２２とフラットロール２３とのニップ圧を調整でき、紙１のしわ発生状態に応じて最適なニップ圧にすることが可能である。また、加圧前のロール接触状態では図９（ａ）に示すように凸形クラウンロール２２とフラットロール２３との接触面積は小さい（ほぼゼロに近い）が、凸形クラウンロール２２及びフラットロール２３のニップ圧を大きくすると、図９（ｂ）に示すように凸形クラウンロール２２表面の軸方向中央部が弾性変形して凸形クラウンロール２２とフラットロール２３との接触面積は大きくなる。なお、図９（ｃ）に示す状態は、図９（ａ）に示すニップ圧よりも大きく且つ図９（ｂ）に示すニップ圧よりも小さい状態を示している。
【００４１】
また、第２矯正部２１の凹形クラウンロール２４の表面は弾性材で形成され、また、フラットロール２５の表面は金属で形成されているので、第１実施形態と同様に凹形クラウンロール２４とフラットロール２５とのニップ圧を調整でき、紙１のしわ発生状態に応じて最適なニップ圧にすることが可能である。また、加圧前のロール接触状態では図１０（ａ）に示すように凹形クラウンロール２４とフラットロール２５との接触面積は小さい（ほぼゼロに近い）が、凹形クラウンロール２４及びフラットロール２５のニップ圧を大きくすると、図１０（ｂ）に示すように凹形クラウンロール２４表面の軸方向両端部が弾性変形して凹形クラウンロール２４とフラットロール２５との接触面積は大きくなる。なお、図１０（ｃ）に示す状態は、図１０（ａ）に示すニップ圧よりも大きく且つ図１０（ｂ）に示すニップ圧よりも小さい状態を示している。
【００４２】
（Ｃ）第３実施形態
図１１は本発明の第３実施形態に係る印刷紙のしわ矯正装置を模式的に示す側面図である。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、その他の構成は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態では、第１矯正部２０の凸形クラウンロール２２と第２矯正部２１の凹形クラウンロール２４とを入れ替えて構成したことが第１実施形態と異なる。このように構成すれば、第１矯正部２０では紙１の幅方向中央部の周速度よりも幅方向両端部の周速度が大きくなるとともに、第２矯正部２１では紙１の幅方向両端部の周速度よりも幅方向中央部の周速度が大きくなり、第１実施形態とはそれぞれ逆の速度差が生じることになるが、このように構成しても第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００４３】
なお、第２実施形態で説明したように、凸形クラウンロール２２及び凹形クラウンロール２４の表面を弾性材で形成し、フラットロール２３及びフラットロール２５の表面を金属で形成してもよい。
【００４４】
（Ｄ）第４実施形態
図１２は本発明の第４実施形態に係る印刷紙のしわ矯正装置を模式的に示す側面図である。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、その他の構成は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４５】
本実施形態に係るしわ矯正装置は、第１加湿装置５０の紙搬送方向下流側に設けられ、紙１の一面が巻回される複数（ここでは３つ）の凸形クラウンロール３１，３２，３３と、各凸形クラウンロール３１，３２，３３の紙搬送方向直下流側にそれぞれ設けられ、紙１の他面が巻回される複数（ここでは３つ）の凹形クラウンロール３５，３６，３７とを主に備えて構成されている。また、凸形クラウンロール３１，３２，３３は第１実施形態で説明した凸形クラウンロール２２と同様に構成され、凹形クラウンロール３５，３６，３７は第１実施形態で説明した凹形クラウンロール２４と同様に構成されている。言い換えると、第１実施形態の凸形クラウンロール２２及び凹形クラウンロール２４が複数組（ここでは３組）備えられた構成となっている。
【００４６】
また、ここでは、凸形クラウンロール３１，３２，３３はそれぞれ同じ高さに配置されている一方、凹形クラウンロール３５，３６，３７は図示しない移動手段により図１２の矢印Ｚで示す方向（図１２中、上下方向）へ個別に移動可能に構成されている。これにより、例えば凸形クラウンロール３１の上部高さと凹形クラウンロール３５の上部高さとの差Ｈ1を自由に変更することができるようになっている。同様に、凸形クラウンロール３２の上部高さと凹形クラウンロール３５の上部高さとの差や、凸形クラウンロール３３の上部高さと凹形クラウンロール３７の上部高さとの差も変更可能となっている。そして、このように凹形クラウンロール３５，３６，３７を移動させることにより、凸形クラウンロール３１，３２，３３に対する紙１の巻回量（即ち、巻回領域の大きさ）や、凹形クラウンロール３５，３６，３７に対する紙１の巻回量を調整することができる。
【００４７】
また、凹形クラウンロール３７の下流側には、紙１の走行を案内するローラ３４及びローラ３８が設けられている。
本発明の第４実施形態に係るしわ矯正装置は、上述のごとく構成されているので、冷却部６から搬送されてきた紙１は、第１加湿装置５０により加湿されて軟化された後、凸形クラウンロール３１，凹形クラウンロール３５，凸形クラウンロール３２，凹形クラウンロール３６，凸形クラウンロール３３，凹形クラウンロール３７に巻回されて圧力を受け、ローラ３４，３８を介して折部７へ搬送される。そして、凸形クラウンロール３１，３２，３３及び凹形クラウンロール３５，３６，３７に対する紙１の巻回量を調整することができるので、しわ矯正時間を長くすることができ、より確実にしわを矯正することが可能になる。
【００４８】
なお、図１２に示すように、紙搬送方向上流側の凹形クラウンロール３５から凹形クラウンロール３６，凹形クラウンロール３７と順に図１２中の下方向への移動量を小さくして、紙搬送方向上流側ほど紙１のロール巻回量を大きくするようにしてもよい。これによれば、まだ軟化状態であるうちに高い圧力を紙１に与えることができるので、効率よく且つより確実に紙１のしわを矯正することが可能となる。
【００４９】
また、凸形クラウンロール３１，３２，３３及び凹形クラウンロール３５，３６，３７の表面を弾性材で形成してもよい。さらに、凹形クラウンロール３５，３６，３７の代わりに、凸形クラウンロール３１，３２，３３を図１２中の上下方向に移動させる構成にしてもよい。また、凸形クラウンロール３１，３２，３３をそれぞれ凹形クラウンロールに代えるとともに、凹形クラウンロール３５，３６，３７をそれぞれ凸形クラウンロールに代えてもよい。さらに、本実施形態では一例として凸形クラウンロール及び凹形クラウンロールを３組設ける構成としたが、凸形クラウンロール及び凹形クラウンロールを１組又は２組だけ設けたり、或いは４組以上設けてもよい。
【００５０】
（Ｅ）第５実施形態
図１３は本発明の第５実施形態に係る印刷紙のしわ矯正装置を模式的に示す側面図である。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、その他の構成は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態に係るしわ矯正装置は、第１加湿装置５０の紙搬送方向下流側に設けられ、紙１の一面が巻回される複数（ここでは３つ）の凸形クラウンロール４１，４２，４３と、各凸形クラウンロール４１，４２，４３の間にそれぞれ設けられて紙１の他面が巻回される複数（ここでは２つ）の凹形クラウンロール４４，４５とを主に備えて構成されている。また、凸形クラウンロール４１，４２，４３は第１実施形態で説明した凸形クラウンロール２２と同様に構成され、凹形クラウンロール４４，４５は第１実施形態で説明した凹形クラウンロール２４と同様に構成されている。言い換えると、凸形クラウンロール４１の紙搬送方向下流側に、第１実施形態の凸形クラウンロール２２及び凹形クラウンロール２４が複数組（ここでは２組）備えられた構成となっている。
【００５１】
また、ここでは、凹形クラウンロール４４，４５はそれぞれ凸形クラウンロール４１，４２，４３よりも低い位置に配置されている。さらに、凸形クラウンロール４２，４３が、図示しない移動手段により図１３の矢印Ｓで示す方向（図１３中、左右方向）へ個別に移動可能に構成されている。これにより、凸形クラウンロール４１，４２，４３に対する紙１の巻回量（即ち、巻回領域の大きさ）や、凹形クラウンロール４４，４５に対する紙１の巻回量を調整することができる。
また、凸形クラウンロール４３の下流側には、紙１の走行を案内するローラ４６が設けられている。
【００５２】
本発明の第５実施形態に係るしわ矯正装置は、上述のごとく構成されているので、冷却部６から搬送されてきた紙１は、第１加湿装置５０により加湿されて軟化された後、凸形クラウンロール４１，凹形クラウンロール４４，凸形クラウンロール４２，凹形クラウンロール４５，凸形クラウンロール４３に巻回されて圧力を受け、ローラ４６を介して折部７へ搬送される。そして、凸形クラウンロール４１，４２，４３及び凹形クラウンロール４４，４５に対する紙１の巻回量を調整することができるので、しわ矯正時間を長くすることができ、より確実にしわを矯正することが可能になる。
【００５３】
また、凸形クラウンロール４１，４２，４３及び凹形クラウンロール４４，４５の表面を弾性材で形成してもよい。さらに、凸形クラウンロール４２，４３の代わりに、凹形クラウンロール４４，４５を図１３中の左右方向へ移動させる構成にしてもよい。また、凸形クラウンロール４１，４２，４３をそれぞれ凹形クラウンロールに代えるとともに、凹形クラウンロール４４，４５をそれぞれ凸形クラウンロールに代えてもよい。さらに、凸形クラウンロール４１及び凹形クラウンロール４４だけ設ける構成、或いは、凸形クラウンロール４１，４２及び凹形クラウンロール４４，４５だけ設ける構成、或いは、さらに多くの凸形クラウンロール及び凹形クラウンロールを設ける構成としてもよい。
【００５４】
（Ｆ）第６実施形態
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は本発明の第６実施形態に係る対向ロールを模式的に示す側面図であって、図１４（ａ）は第１矯正部２０の凸形クラウンロール２２と対向ロール２３との側面図、図１４（ｂ）は第２矯正部２１の凹形クラウンロール２４と対向ロール２５との側面図である。以下では、第１実施形態と異なる点について説明し、その他の構成は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５５】
図１４（ａ）に示すように、本実施形態では、凸形クラウンロール２２に対応する対向ロール２３は、フラットロールではなく、表面が凸形クラウンロール２２の凸形状に沿うような形状で形成されている。また、凸形クラウンロール２２と対向ロール２３とのニップ圧を上げていくと対向ロール２３の軸方向中央部から弾性変形していくが、本実施形態に係る対向ロール２３によれば、第１実施形態に係るフラットロールに比べて、第１矯正部２０において軸方向のニップ分布を自由に調整することが可能となり、より効果的に紙１のしわを矯正することができるようになる。
【００５６】
また、図１４（ｂ）に示すように、本実施形態では、凹形クラウンロール２４に対応する対向ロール２５は、フラットロールではなく、表面が凹形クラウンロール２４の凹形状に沿うような形状で形成されている。また、凹形クラウンロール２４と対向ロール２５とのニップ圧を上げていくと対向ロール２５の軸方向両端部から弾性変形していくが、本実施形態に係る対向ロール２５によれば、第１実施形態に係るフラットロールに比べて、第２矯正部２１において軸方向のニップ分布を自由に調整することが可能となり、より効果的に紙１のしわを矯正することができるようになる。
なお、本実施形態に係る対向ロール２２，２５の形状は、第２実施形態及び第３実施形態の対向ロールにも適用可能である。
【００５７】
（Ｇ）その他
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、図示は省略するが、上記の各実施形態に係る凸形クラウンロール及び凹形クラウンロールの表面に複数の孔を形成して、これら複数の孔から水蒸気を噴霧するように構成してもよい。このように構成することで、紙１の加圧，加熱及び加湿を同時に行うことができ、効率良くしわ矯正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る商業用オフセット輪転機を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る印刷紙のしわ矯正装置を模式的に示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る凸形クラウンロールとフラットロールとを模式的に示す軸方向断面図であって、（ａ）は加圧前の接触状態を示す断面図、（ｂ）は比較的高い圧力で加圧した時の接触状態を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）よりも低い圧力で加圧した時の接触状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る凹形クラウンロールとフラットロールとを模式的に示す軸方向断面図であって、（ａ）は加圧前の接触状態を示す断面図、（ｂ）は比較的高い圧力で加圧した時の接触状態を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）よりも低い圧力で加圧した時の接触状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る凸形クラウンロールのクラウン量を説明するための側面図であって、（ａ）は基準ロールの側面図、（ｂ）は凸形クラウンロールの側面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る凸形クラウンロール及び凹形クラウンロールの張力差を説明するためのグラフである。
【図７】本発明の第１実施形態に係る凸形クラウンロールによるしわ矯正作用を説明するための図であって、凸形クラウンロール周面における印刷紙の展開図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る紙の幅方向変化を説明するための凸形クラウンロールの上面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る凸形クラウンロールとフラットロールとを模式的に示す軸方向断面図であって、（ａ）は加圧前の接触状態を示す断面図、（ｂ）は比較的高い圧力で加圧した時の接触状態を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）よりも低い圧力で加圧した時の接触状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る凹形クラウンロールとフラットロールとを模式的に示す軸方向断面図であって、（ａ）は加圧前の接触状態を示す断面図、（ｂ）は比較的高い圧力で加圧した時の接触状態を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）よりも低い圧力で加圧した時の接触状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る印刷紙のしわ矯正装置を模式的に示す側面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る印刷紙のしわ矯正装置を模式的に示す側面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る印刷紙のしわ矯正装置を模式的に示す側面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る対向ロールを模式的に示す側面図である。
【図１５】従来の商業用オフセット輪転機を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  紙（印刷紙）
２  給紙部
４  印刷部
５  ドライヤ部
６  冷却部
７  折部
１９，３４，３８  ローラ
２０  第１矯正部（第１のしわ矯正手段）
２１  第２矯正部（第２のしわ矯正手段）
２２，３１，３２，３３，４１，４２，４３  凸形クラウンロール（第１のクラウンロール）
２３  フラットロール（第１の対向ロール）
２４，３５，３６，３７，４４，４５  凹形クラウンロール（第２のクラウンロール）
２５  フラットロール（第２の対向ロール）
５０  第１加湿装置（第１の加湿手段）
５０ａ，５０ｂ  蒸気ボックス
５５  第２加湿装置（第２の加湿手段）
５５ａ，５５ｂ  蒸気ボックス
１００  基準ロール
２００  しわ矯正装置
【図１】
2005343597.tif 000003
【図２】
2005343597.tif 000004
【図３】
2005343597.tif 000005
【図４】
2005343597.tif 000006
【図５】
2005343597.tif 000007
【図６】
2005343597.tif 000008
【図７】
2005343597.tif 000009
【図８】
2005343597.tif 000010
【図９】
2005343597.tif 000011
【図１０】
2005343597.tif 000012
【図１１】
2005343597.tif 000013
【図１２】
2005343597.tif 000014
【図１３】
2005343597.tif 000015
【図１４】
2005343597.tif 000016
【図１５】
2005343597.tif 000017